它是太陽上最古老的謎團之一：為什麼這個發光等離子球體的過熱地表實際上比它的外層大氣更冷，後者也被稱為日冕。

科學家現在對這個問題有了新的見解，答案隱藏在太陽的某個奇異現像中，以前從未像現在這樣被觀察到：在新發現的、稱為Raining Null Point拓撲磁性結構中，有大量的等離子雨滴降下。

在地球上，水蒸髮變成蒸汽，升入大氣層，然後冷卻化為雨水，這是一種有效的水循環過程。

在太陽的炎熱表面上，類似的循環過程控制著所謂的日冕雨：在太陽耀斑中，過熱的等離子體從表面蒸騰，沿著看不見的磁環，升到太陽大氣中。

當這種等離子體在遠離太陽的過程中被冷卻時，它會形成一種火熱的降雨弧，凝聚後沿著看不見的磁場路徑下降到光球層。

基本上，地球和太陽都有降雨，只是遵循不同的冷卻過程。

美國天主教大學的太陽物理學家Emily Mason去年接受《科學新聞》採訪時，介紹了她的初步研究：地球和太陽上的降雨過程所遵循的“物理學基本相同”。

如今，Mason的論文剛剛發表，它發現了一種前所未有的日冕雨：主要發生在一個意想不到的地方，並且與太陽物理學的新現像有關。

作為她在美國宇航局戈達德太空飛行中心工作的一部分，Mason正在研究被稱為頭盔狀帶流的巨大磁性結構中的日冕雨，這種結構可以延伸到距離太陽表面外一百萬英里的地方。

連續幾個月的尋找，Mason一無所獲，但在美國宇航局太陽動力學天文台(SDO)的數據的幫助下，她確實發現了更接近太陽表面的更微小的磁環，其中似乎存在著等離子雨。

但只有當Mason與美國宇航局的研究人員分享這些數據時，才意識到那些較小規模的磁性結構——該團隊稱之為Raining Null Point拓撲結構(RNPTs)——是一種新的現象。

“我說，'等等......你在哪裡看到它？'，”美國宇航局太陽能科學家Nicholeen Viall解釋道， “'我認為以前沒人見過這玩意！'”

據研究人員稱，RNPT發生在太陽表面以上約50000公里高度。聽起來似乎很宏大，但與Mason最初研究的頭盔狀帶流相比，就渺小多了——只有磁性條帶高度的2％。

較小的規模也可以解釋一些關於日冕的事情。

“這些環路比我們想要的要小得多，”美國宇航局太陽物理學家Spiro Antiochos說，“所以這是在告訴你，日冕的加熱效應比我們想像的更加局部化。”

新的研究結果並沒有告訴我們RNPT如何使日冕的溫度高於表面——現在仍然是假說——但這種等離子體現象及其持續的時間表明，它可能構成了答案的主要部分。

他們的論文解釋說：“在所有觀測中，這一結構的出鏡率和降雨頻率，為這種現象的普遍性提供了令人信服的支持。在所有情況裡，看似相同的磁環上存在著持續數天的降雨，因此顯然不是偶發性的現象。”

然而，奇怪的是，並非所有參與雨水循環的等離子體都會返回太陽。

在數據中，研究人員還瞥見了一種被稱為磁性互換重連接的現象，即閉合磁環上的等離子體可能會離開環路，甚至成為引發太陽風的動力。

未來還需要更多的觀測和研究，但RNPT可能是幫助科學家理解太陽的熱量分佈和等離子體流動差異的一個重要因素。

研究結果發表在《天體物理學快報》上。




【文章參考】 煎蛋網
【文章翻譯】 majer
【文章整理】 AICL